达拉草201771010105《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结
实验十 泛型程序设计技术
实验时间 2018-11-1
第一部分：理论知识
泛型：也称参数化类型(parameterizedtype)， 就是在定义类、接口和方法时，通过类型参数指 示将要处理的对象类型。（如ArrayList类）
泛型程序设计（Genericprogramming）：编写 代码可以被很多不同类型的对象所重用。
泛型类的定义：
1.一个泛型类（genericclass）就是具有一个或多 个类型变量的类，即创建用类型作为参数的类。 如一个泛型类定义格式如下： classGenerics＜K,V＞ 其中的K和V是类中的可变类型参数。
2. Pair类引入了一个类型变量T，用尖括号（<>） 括起来，并放在类名的后面。
3.泛型类可以有多个类型变量。例如: publicclassPair<T,U>{…}
4.类定义中的类型变量用于指定方法的返回类型以 及域、局部变量的类型。
泛型方法：
1. 泛型方法 –除了泛型类外，还可以只单独定义一个方法作 为泛型方法，用于指定方法参数或者返回值为 泛型类型，留待方法调用时确定。
2.泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在 普通类中。
通配符类型;
通配符 –“？”符号表明参数的类型可以是任何一种类 型，它和参数T的含义是有区别的。T表示一种 未知类型，而“？”表示任何一种类型。这种 通配符一般有以下三种用法：
1.单独的？，用于表示任何类型。
2.? extends type，表示带有上界。
3.? super type，表示带有下界。
泛型中＜TextendsObject＞,extends并不代表继 承，它是类型范围限制。
泛型类不是协变的。
1、实验目的与要求
(1) 理解泛型概念；
(2) 掌握泛型类的定义与使用；
(3) 掌握泛型方法的声明与使用；
(4) 掌握泛型接口的定义与实现；
(5)了解泛型程序设计，理解其用途。
2、实验内容和步骤
实验1： 导入第8章示例程序，测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 编辑、调试、运行教材311、312页 代码，结合程序运行结果理解程序；
l 在泛型类定义及使用代码处添加注释；
l 掌握泛型类的定义及使用。
1 package pair1;
2
3 /**
4 * @version 1.00 2004-05-10
5 * @author Cay Horstmann
6 */
7 public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
8
9 {
10 private T first;
11 private T second;
12
13 public Pair() { first = null; second = null; }
14 public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; }
15
16 public T getFirst() { return first; }
17 public T getSecond() { return second; }
18
19 public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
20 public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
21 } 1 package pair1;
2
3 /**
4 * @version 1.01 2012-01-26
5 * @author Cay Horstmann
6 */
7 public class PairTest1
8 {
9 public static void main(String[] args)
10 {
11 String[] words = { "Mary", "had", "a", "little", "lamb" };
12 Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);
13 System.out.println("min = " + mm.getFirst());
14 System.out.println("max = " + mm.getSecond());
15 }
16 }
17
18 class ArrayAlg//泛型类
19 {
20 /**
21 * Gets the minimum and maximum of an array of strings.
22 * @param a an array of strings
23 * @return a pair with the min and max value, or null if a is null or empty
24 */
25 public static Pair<String> minmax(String[] a)
26 {
27 if (a == null || a.length == 0) return null;
28 String min = a[0];
29 String max = a[0];
30 for (int i = 1; i < a.length; i++)
31 {
32 if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
33 if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
34 }
35 return new Pair<>(min, max);//调用泛型类对象
36 }
37 }程序运行结果如下：
测试程序2：
l 编辑、调试运行教材315页 PairTest2，结合程序运行结果理解程序；
l 在泛型程序设计代码处添加相关注释；
l 掌握泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。
1 package pair2;
2
3 import java.time.*;
4
5 /**
6 * @version 1.02 2015-06-21
7 * @author Cay Horstmann
8 */
9 public class PairTest2
10 {
11 public static void main(String[] args)
12 {
13 LocalDate[] birthdays =
14 {
15 LocalDate.of(1906, 12, 9), // G. Hopper
16 LocalDate.of(1815, 12, 10), // A. Lovelace
17 LocalDate.of(1903, 12, 3), // J. von Neumann
18 LocalDate.of(1910, 6, 22), // K. Zuse
19 };
20 Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);
21 System.out.println("min = " + mm.getFirst());
22 System.out.println("max = " + mm.getSecond());
23 }
24 }
25
26 class ArrayAlg
27 {
28 /**
29 Gets the minimum and maximum of an array of objects of type T.
30 @param a an array of objects of type T
31 @return a pair with the min and max value, or null if a is
32 null or empty
33 */
34 public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) //加了上界约束的泛型方法
35 {
36 if (a == null || a.length == 0) return null;
37 T min = a[0];
38 T max = a[0];
39 for (int i = 1; i < a.length; i++)
40 {
41 if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
42 if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
43 }
44 return new Pair<>(min, max);
45 }
46 }程序运行结果如下;
测试程序3：
l 用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；
l 了解通配符类型的定义及用途。
1 package pair3;
2
3 import java.time.*;
4
5 public class Employee
6 {
7 private String name;
8 private double salary;
9 private LocalDate hireDay;
10
11 public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)//构造器
12 {
13 this.name = name;
14 this.salary = salary;
15 hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
16 }
17
18 public String getName()//访问器
19 {
20 return name;
21 }
22
23 public double getSalary()//访问器
24 {
25 return salary;
26 }
27
28 public LocalDate getHireDay()
29 {
30 return hireDay;
31 }
32
33 public void raiseSalary(double byPercent)
34 {
35 double raise = salary * byPercent / 100;
36 salary += raise;
37 }
38 } 1 package pair3;
2
3 public class Manager extends Employee
4 {
5 private double bonus;
6
7 /**
8 @param name the employee's name
9 @param salary the salary
10 @param year the hire year
11 @param month the hire month
12 @param day the hire day
13 */
14 public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
15 {
16 super(name, salary, year, month, day);
17 bonus = 0;
18 }
19
20 public double getSalary()//访问器
21 {
22 double baseSalary = super.getSalary();
23 return baseSalary + bonus;
24 }
25
26 public void setBonus(double b)//更改器
27 {
28 bonus = b;
29 }
30
31 public double getBonus()
32 {
33 return bonus;
34 }
35 } 1 package pair3;
2
3 /**
4 * @version 1.00 2004-05-10
5 * @author Cay Horstmann
6 */
7 public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
8
9 {
10 private T first;
11 private T second;
12
13 public Pair() { first = null; second = null; }
14 public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; }
15
16 public T getFirst() { return first; }
17 public T getSecond() { return second; }
18
19 public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
20 public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
21 } 1 package pair3;
2
3 /**
4 * @version 1.01 2012-01-26
5 * @author Cay Horstmann
6 */
7 public class PairTest3
8 {
9 public static void main(String[] args)
10 {
11 Manager ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
12 Manager cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
13 Pair<Manager> buddies = new Pair<>(ceo, cfo);
14 printBuddies(buddies);
15
16 ceo.setBonus(1000000);
17 cfo.setBonus(500000);
18 Manager[] managers = { ceo, cfo };
19
20 Pair<Employee> result = new Pair<>();
21 minmaxBonus(managers, result);
22 System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
23 + ", second: " + result.getSecond().getName());
24 maxminBonus(managers, result);
25 System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
26 + ", second: " + result.getSecond().getName());
27 }
28
29 public static void printBuddies(Pair<? extends Employee> p)//表明带有上界
30 {
31 Employee first = p.getFirst();
32 Employee second = p.getSecond();
33 System.out.println(first.getName() + " and " + second.getName() + " are buddies.");
34 }
35
36 public static void minmaxBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)//表明带有下界
37 {
38 if (a.length == 0) return;
39 Manager min = a[0];
40 Manager max = a[0];
41 for (int i = 1; i < a.length; i++)
42 {
43 if (min.getBonus() > a[i].getBonus()) min = a[i];
44 if (max.getBonus() < a[i].getBonus()) max = a[i];
45 }
46 result.setFirst(min);
47 result.setSecond(max);
48 }
49
50 public static void maxminBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)//表明带有下界
51 {
52 minmaxBonus(a, result);
53 PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type
54 }
55 // Can't write public static <T super manager> ...
56 }
57
58 class PairAlg
59 {
60 public static boolean hasNulls(Pair<?> p)
61 {
62 return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
63 }
64
65 public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }
66
67 public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)
68 {
69 T t = p.getFirst();
70 p.setFirst(p.getSecond());
71 p.setSecond(t);
72 }
73 }程序运行结果如下：
实验2：编程练习：
编程练习1：实验九编程题总结
l 实验九编程练习1总结（从程序总体结构说明、模块说明，目前程序设计存在的困难与问题三个方面阐述）。
l 实验九编程练习2总结（从程序总体结构说明、模块说明，目前程序设计存在的困难与问题三个方面阐述）。
1 import java.io.BufferedReader;
2 import java.io.File;
3 import java.io.FileInputStream;
4 import java.io.FileNotFoundException;
5 import java.io.IOException;
6 import java.io.InputStreamReader;
7 import java.util.ArrayList;
8 import java.util.Arrays;
9 import java.util.Collections;
10 import java.util.Scanner;
11
12 public class Moom{
13 private static ArrayList<Mest> studentlist;
14 public static void main(String[] args) {
15 studentlist = new ArrayList<>();
16 Scanner scanner = new Scanner(System.in);
17 File file = new File("D:\\身份证号.txt");
18 try {
19 FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
20 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
21 String temp = null;
22 while ((temp = in.readLine()) != null) {
23
24 Scanner linescanner = new Scanner(temp);
25
26 linescanner.useDelimiter(" ");
27 String name = linescanner.next();
28 String number = linescanner.next();
29 String sex = linescanner.next();
30 String age = linescanner.next();
31 String province =linescanner.nextLine();
32 Mest student = new Mest();
33 student.setName(name);
34 student.setnumber(number);
35 student.setsex(sex);
36 int a = Integer.parseInt(age);
37 student.setage(a);
38 student.setprovince(province);
39 studentlist.add(student);
40
41 }
42 } catch (FileNotFoundException e) {
43 System.out.println("学生信息文件找不到");
44 e.printStackTrace();
45 } catch (IOException e) {
46 System.out.println("学生信息文件读取错误");
47 e.printStackTrace();
48 }
49 boolean isTrue = true;
50 while (isTrue) {
51
52 System.out.println("1:字典排序");
53 System.out.println("2:输出年龄最大和年龄最小的人");
54 System.out.println("3:寻找老乡");
55 System.out.println("4:寻找年龄相近的人");
56 System.out.println("5:退出");
57 String m = scanner.next();
58 switch (m) {
59 case "1":
60 Collections.sort(studentlist);
61 System.out.println(studentlist.toString());
62 break;
63 case "2":
64 int max=0,min=100;
65 int j,k1 = 0,k2=0;
66 for(int i=1;i<studentlist.size();i++)
67 {
68 j=studentlist.get(i).getage();
69 if(j>max)
70 {
71 max=j;
72 k1=i;
73 }
74 if(j<min)
75 {
76 min=j;
77 k2=i;
78 }
79
80 }
81 System.out.println("年龄最大："+studentlist.get(k1));
82 System.out.println("年龄最小："+studentlist.get(k2));
83 break;
84 case "3":
85 System.out.println("家庭住址：");
86 String find = scanner.next();
87 String place=find.substring(0,3);
88 for (int i = 0; i <studentlist.size(); i++)
89 {
90 if(studentlist.get(i).getprovince().substring(1,4).equals(place))
91 System.out.println("province"+studentlist.get(i));
92 }
93 break;
94
95 case "4":
96 System.out.println("年龄：");
97 int yourage = scanner.nextInt();
98 int near=agematched(yourage);
99 int value=yourage-studentlist.get(near).getage();
100 System.out.println(""+studentlist.get(near));
101 break;
102 case "5":
103 isTrue = false;
104 System.out.println("退出程序!");
105 break;
106 default:
107 System.out.println("输入错误");
108
109 }
110 }
111 }
112 public static int agematched(int age) {
113 int j=0,min=53,value=0,k=0;
114 for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++)
115 {
116 value=studentlist.get(i).getage()-age;
117 if(value<0) value=-value;
118 if (value<min)
119 {
120 min=value;
121 k=i;
122 }
123 }
124 return k;
125 }
126
127 }1 public class Mest implements Comparable<Mest> {
2
3 private String name;
4 private String number ;
5 private String sex ;
6 private int age;
7 private String province;
8
9 public String getName() {
10 return name;
11 }
12 public void setName(String name) {
13 this.name = name;
14 }
15 public String getnumber() {
16 return number;
17 }
18 public void setnumber(String number) {
19 this.number = number;
20 }
21 public String getsex() {
22 return sex ;
23 }
24 public void setsex(String sex ) {
25 this.sex =sex ;
26 }
27 public int getage() {
28
29 return age;
30 }
31 public void setage(int age) {
32
33 this.age= age;
34 }
35
36 public String getprovince() {
37 return province;
38 }
39 public void setprovince(String province) {
40 this.province=province ;
41 }
42
43 public int compareTo(Mest o) {
44 return this.name.compareTo(o.getName());
45 }
46
47 public String toString() {
48 return name+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+number+"\t"+province+"\n";
49 }
50
51 }程序总体结构说明和模块说明：程序分一个主类和一个Mest类,Mest类实现Comparable接口。
目前程序设计存在的困难与问题：对编写程序还有很多不懂得地方，文件捕获错误的代码用的不是很熟练。
l 实验九编程练习2总结（从程序总体结构说明、模块说明，目前程序设计存在的困难与问题三个方面阐述）。
1 package MM;
2
3 import java.util.Random;
4 import java.util.Scanner;
5
6 import java.io.FileNotFoundException;
7
8 import java.io.PrintWriter;
9
10 public class Demo{
11 public static void main(String[] args)
12 {
13
14 MNM counter=new MNM();//与其它类建立联系
15 PrintWriter out=null;
16 try {
17 out=new PrintWriter("D:/text.txt");
18
19 }catch(FileNotFoundException e) {
20 e.printStackTrace();
21 }
22 int sum=0;
23
24 for(int i=0;i<10;i++)
25 {
26 int a=new Random().nextInt(100);
27 int b=new Random().nextInt(100);
28 Scanner in=new Scanner(System.in);
29 //in.close();
30
31 switch((int)(Math.random()*4))
32
33 {
34
35 case 0:
36 System.out.println( ""+a+"+"+b+"=");
37
38 int M = in.nextInt();
39 out.println(a+"+"+b+"="+M);
40 if (M == counter.add(a, b)) {
41 sum += 10;
42 System.out.println("答案正确");
43 }
44 else {
45 System.out.println("答案错误");
46 }
47
48 break ;
49 case 1:
50 if(a<b)
51 {
52 int temp=a;
53 a=b;
54 b=temp;
55 }//为避免减数比被减数大的情况
56
57 System.out.println(""+a+"-"+b+"=");
58 /*while((a-b)<0)
59 {
60 b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
61
62 }*/
63 int N= in.nextInt();
64
65 out.println(a+"-"+b+"="+N);
66 if (N == counter.reduce(a, b)) {
67 sum += 10;
68 System.out.println("答案正确");
69 }
70 else {
71 System.out.println("答案错误");
72 }
73
74 break ;
75
76
77
78
79 case 2:
80
81 System.out.println(""+a+"*"+b+"=");
82 int c = in.nextInt();
83 out.println(a+"*"+b+"="+c);
84 if (c == counter.multiply(a, b)) {
85 sum += 10;
86 System.out.println("答案正确");
87 }
88 else {
89 System.out.println("答案错误");
90 }
91 break;
92 case 3:
93
94
95 System.out.println(""+a+"/"+b+"=");
96 while(b==0)
97 { b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
98 }
99 int c0= in.nextInt();
100 out.println(a+"/"+b+"="+c0);
101 if (c0 == counter.devision(a, b)) {
102 sum += 10;
103 System.out.println("答案正确");
104 }
105 else {
106 System.out.println("答案错误");
107 }
108
109 break;
110
111
112 }
113 }
114 System.out.println("totlescore:"+sum);
115 out.println(sum);
116
117 out.close();
118 }
119 }1 package MM;
2
3 public class MNM{
4 public int add(int a,int b)
5 {
6 return a+b;
7 }
8 public int reduce(int a,int b)
9 {
10 if((a-b)>0)
11 return a-b;
12 else return 0;
13 }
14 public int multiply(int a,int b)
15 {
16 return a*b;
17 }
18 public int devision(int a,int b)
19 {
20 if(b!=0)
21 return a/b;
22 else return 0;
23
24 }
25 }程序总体结构：Demo类实现MNM类的功能。
模块说明：随机生成100以内的加减乘除四则运算，输入答案，程序检查答案是否正确。
目前程序设计存在的困难与问题：对于除法运算还存在输出一些问题。
编程练习2：采用泛型程序设计技术改进实验九编程练习2，使之可处理实数四则运算，其他要求不变。
1 package MM;
2
3 import java.util.Random;
4 import java.util.Scanner;
5
6 import java.io.FileNotFoundException;
7
8 import java.io.PrintWriter;
9
10 public class Demo{
11 public static void main(String[] args)
12 {
13
14 MNM counter=new MNM();//与其它类建立联系
15 PrintWriter out=null;
16 try {
17 out=new PrintWriter("D:/text.txt");
18
19 }catch(FileNotFoundException e)
20 {
21 e.printStackTrace();
22 }
23 int sum=0;
24
25 for(int i=0;i<10;i++)
26 {
27 int a=new Random().nextInt(100);
28 int b=new Random().nextInt(100);
29 Scanner in=new Scanner(System.in);
30 //in.close();
31
32 switch((int)(Math.random()*4))
33
34 {
35
36 case 0:
37 System.out.println( ""+a+"+"+b+"=");
38
39 int M = in.nextInt();
40 System.out.println(a+"+"+b+"="+M);
41 if (M == counter.add(a, b)) {
42 sum += 10;
43 System.out.println("答案正确");
44 }
45 else {
46 System.out.println("答案错误");
47 }
48
49 break ;
50 case 1:
51 if(a<b)
52 {
53 int temp=a;
54 a=b;
55 b=temp;
56 }//为避免减数比被减数大的情况
57
58 System.out.println(""+a+"-"+b+"=");
59 /*while((a-b)<0)
60 {
61 b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
62
63 }*/
64 int N= in.nextInt();
65
66 System.out.println(a+"-"+b+"="+N);
67 if (N == counter.reduce(a, b))
68 {
69 sum += 10;
70 System.out.println("答案正确");
71 }
72 else {
73 System.out.println("答案错误");
74 }
75
76 break ;
77
78
79 case 2:
80 System.out.println(""+a+"*"+b+"=");
81 int c = in.nextInt();
82 System.out.println(a+"*"+b+"="+c);
83 if (c == counter.multiply(a, b)) {
84 sum += 10;
85 System.out.println("答案正确");
86 }
87 else {
88 System.out.println("答案错误");
89 }
90 break;
91 case 3:
92
93 while(b==0)
94 { b = (int) Math.round(Math.random() * 100);//满足分母不为0
95 }
96 while(a%b!=0)
97 {
98 a = (int) Math.round(Math.random() * 100);
99 b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
100 }
101 System.out.println(""+a+"/"+b+"=");
102 while(b==0)
103 { b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
104 }
105 int c0= in.nextInt();
106 System.out.println(a+"/"+b+"="+c0);
107 if (c0 == counter.devision(a, b)) {
108 sum += 10;
109 System.out.println("答案正确");
110 }
111 else {
112 System.out.println("答案错误");
113 }
114
115 break;
116
117
118 }
119 }
120 System.out.println("totlescore:"+sum);
121 System.out.println(sum);
122
123 out.close();
124 }
125 } 1 package MM;
2
3 public class MNM <T>{
4 private T a;
5 private T b;
6 public void MNM()
7 {
8 a=null;
9 b=null;
10 }
11 public MNM(T a,T b)
12 {
13 this.a=a;
14 this.b=b;
15 }
16 public MNM() {
17 // TODO 自动生成的构造函数存根
18 }
19 public int add(int a,int b)
20 {
21 return a+b;
22 }
23 public int reduce(int a,int b)
24 {
25 if((a-b)>0)
26 return a-b;
27 else return 0;
28 }
29 public int multiply(int a,int b)
30 {
31 return a*b;
32 }
33 public int devision(int a,int b)
34 {
35 if(b!=0&&a%b==0)
36 return a/b;
37 else
38 return 0;
39
40 }
41 }程序运行结果如下：
实验总结：
在这一周的学习中我们主要学习的是泛型程序设计，泛型接口的定义，泛型变量的限定以及通配符类型及使用方法，然后这周的编程练习主要是对之前的程序进行改进，通过编程练习将这周学过泛型程序设计运用到程序中。
来源：oschina
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